JP4011649B2 - 多色発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多色発光装置およびその製造方法に関する。さらに詳しくは各種発光型のマルチカラーまたはフルカラーの薄型ディスプレイに好適に用いられる多色発光装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロルミネッセンス素子（以下ＥＬ素子という）は、自己発光のため視認性が高く、また完全固体のため耐衝撃性に優れるという特徴を有しており、現在、無機、有機化合物を発光層に用いた様々なＥＬ素子が提案され、実用化が試みられている。この実用化の一つとして、ＥＬ素子を用いた多色発光装置を挙げることができる。
【０００３】
この多色発光装置としては、まず白色発光の無機ＥＬ素子に三原色（赤，緑，青）のカラーフィルタを設置したもの、三原色に発光する無機ＥＬ素子を順次パターニングして三原色に発光するＥＬ素子を平面に分離配置したものがある（Semicond. Sci. Technol. 6（1991）305-323）。しかしながら、白色光を三原色のカラーフィルタで分解すると、三原色の一色の発光効率が、高々白色のそれの３分の１（３３％）に限定されてしまうという問題があった。さらに、白色光を効率よく発光させることができる素子そのものは、まだ得られていないのが現状である。
【０００４】
一方、ＥＬ素子のパターニングにはフォトリソグラフィー法が使用されているが、このようなウェットプロセスではＥＬ素子の効率および安定性の低下が甚だしいことが知られている。
ＥＬ素子の中でも、有機ＥＬ素子が高輝度、高効率の発光素子として有望であることが知られている。特に、発光層が有機物であるため、種々の発光色が有機物の分子設計により得られる可能性が高く、有機ＥＬ素子の実用化の一つとして、多色発光装置への応用が期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ素子においても、外部からの水蒸気、酸素、および有機物のガス等の化学的要因により、黒点の発生に付随して輝度の低下等の劣化が起こり、また、素子構成が低分子の有機物の積層体であるため、熱、または衝撃等の物理的（機械的）要因により比較的破壊しやすいという問題があった。
したがって、多色化のために、三原色（ＲＧＢ）の発光をする各々の有機ＥＬ素子を平面的に分離配置する方法は、フォトリソグラフィー法のように、ウェットな、または熱処理のあるプロセスでは困難であった。
従って、近年では、有機ＥＬ素子の発光部分に対応する部分（積層または並列）に、有機ＥＬ素子の発光を吸収して可視光の蛍光を発光する蛍光体層を設置する技術が開示されている（特開平３−１５２８９７号公報）。この技術によれば、例えば有機ＥＬ素子の青色または青緑色の発光に対し、より長波長の可視光への蛍光に変換が可能である。この技術の応用として緑または赤色に変換できる蛍光体層を平面的に分離配置した多色（三原色）発光装置が開示されている（特開平５−２５８８６０号公報）。
【０００６】
ここで、蛍光体層を設置するメリットは、カラーフィルタを設置した場合と比較して高効率の多色発光が期待できることにある。すなわち、有機ＥＬ素子からの青色発光に対して、蛍光体の青色発光の吸収効率が少なくとも８０％以上であるとして、次に吸収した光に対して少なくとも８０％以上の効率で蛍光を発光する各種の蛍光材料が知られている。従って、８０％の吸収効率と８０％の蛍光効率とを仮定すると、有機ＥＬ素子の青色発光の６４％が長波長の可視光に変換することができる計算になる。
【０００７】
このようにして有機ＥＬ素子と蛍光体層を用いて多色発光装置を得ることができるが、特開平５−２５８８６０号公報によると、その多色発光装置の構成として以下のように提案している。
すなわち、図１３に示すように透明基板上１１に有機ＥＬ素子１の発光を吸収してそれぞれ緑色，赤色の蛍光を発光する蛍光体４Ｒ，４Ｇを平面的に分離配置し、その蛍光体４Ｒ，４Ｇを含む透明基板１１上に有機モノマーまたはオリゴマーの重合および／または架橋物、ゾルゲルガラス技法による透明な電気絶縁性硬質平面化層（保護層）７をスピンキャストして積層し、その平面化層７上に有機ＥＬ素子１の透明電極１ａを配置している。
【０００８】
また、別の構成として、透明な電気絶縁性である平坦な硬質要素を蛍光体上にスピンキャストする代わりに、単に蛍光体表面に配置したり、基板の上面に蛍光体を付着させる代わりに平面化層の機能を発揮する硬質要素の下面に蛍光体を付着させることも挙げられているが（図１０）、図１３の構成の方が好ましいと記載されている。
しかし、図１３に示す構成の場合、有機モノマーまたはオリゴマーの重合および／または架橋物の平面化層上に有機ＥＬ素子の透明電極を配置しただけでは、平面化層の有機物に微量に吸着または含まれている水蒸気，酸素またはモノマー等のガスによって、有機ＥＬ素子の発光寿命を著しく低下させ、不均一な発光とならざるを得ないという問題があった。
また、ゾルゲルガラス技法による平面化層の作製には通常４００℃以上の高温処理が必要で、このため、有機物の蛍光体を劣化させることになる。そこで、蛍光体を劣化させない熱処理（最大２５０℃程度）で、ゾルゲルガラス平面化層を作製すると、水または有機物が残存しているため、先と同じ理由で、有機ＥＬ素子の発光寿命を著しく低下させるという問題があった。
また、前記の別構成の場合、硬質要素について明確な説明が必ずしも十分になされなかった。
【０００９】
一方、無機ＥＬ素子のガラス基板の裏面にカラーフィルタを印刷したガラス板を配置する方法が開示されている（特開昭５７−１１９４９４号公報）。
しかし、この方法では、先に記載したようにカラーフィルタによる発光効率のロスが容易に予想されることに加えて、無機ＥＬ素子とカラーフィルタとを独立して製造するため、例えば無機ＥＬ素子の基板の厚さを厚くしないと（おおよそ７００μｍ以上）、基板のそり、ゆがみの問題が発生し、安定してＥＬ素子を作製することができなかった。しかもその基板を厚くした結果、カラーフィルタとＥＬ素子とのギャップが広がり、多色発光させる場合、所望の発光色以外の発光色が漏れ出て、視野角が著しく低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、優れた発光効率、視認性、および発光寿命を有するとともに、耐衝撃性にも優れた有機ＥＬ多色発光装置を提供すること、およびこの多色発光装置の発光効率等の性能を低下させることなく安定して、製造することができる方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【発明が解決しようとする手段】
上記目的を達成するため、本願発明によれば、支持基板と、この支持基板上に配設した有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子と、この有機ＥＬ素子からの発光を吸収して異なった可視光の蛍光を発光し得るようにこの有機ＥＬ素子の透明電極または電極に対応して配設した蛍光体層とを備えた多色発光装置において、支持基板が、有機ＥＬ素子の発光部分に対応する部分に空隙を有し、その空隙蛍光体が埋設されてなり、かつ蛍光体層および支持基板と有機ＥＬ素子との間に透明な絶縁層が配設されてなることを特徴とする多色発光装置が提供される。
【００１２】
また、その好ましい態様として、前記支持基板が、金属からなるものであることを特徴とする多色発光装置が提供される。
【００１３】
また、その好ましい態様として、前記支持基板が、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム、タンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなることを特徴とする多色発光装置が提供される。
【００１４】
また、その好ましい態様として、前記支持基板および／または透明な絶縁層が、無機酸化物を含むものであることを特徴とする多色発光装置が提供される。
【００１５】
また、その好ましい態様として、前記支持基板および／または透明な絶縁層で無機酸化物が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンからなる群から選ばれる一種以上の酸化物を含むものであることを特徴とする多色発光装置が提供される。
【００１６】
また、その好ましい態様として、前記支持基板および／または透明な絶縁層が、ガラス板であることを特徴とする多色発光装置が提供される。
【００１７】
また、支持基板に、有機ＥＬ素子の発光を吸収して異なった可視光の蛍光を発光する蛍光体層を配置し、かつ有機ＥＬ素子をその透明電極または電極が蛍光体層に対応するように配設する多色発光装置の製造方法において、
１）支持基板の一の面上に、透明な絶縁層および透明電極を順次積層する工程、
２）支持基板の他の面の、有機ＥＬ素子の発光部分に対応する部分をエッチングして、支持基板に空隙を形成する工程、
３）透明電極をパターニングする工程、
４）支持基板の空隙に蛍光体層を埋設する工程
５）透明電極上に有機物層、および電極を順次積層して有機ＥＬ素子を作製する工程、
を有することを特徴とする多色発光装置の製造方法が提供される。
【００１８】
さらに、支持基板に、有機ＥＬ素子の発光を吸収して異なった可視光の蛍光を発光する蛍光体層を配置し、かつ有機ＥＬ素子をその透明電極または電極が蛍光体に対応するように配設する多色発光装置の製造方法において、
１）ガラス板からなる支持基板の一の面上に透明電極を成膜する工程、
２）支持基板の他の面の、有機ＥＬ素子の発光部分に対応する部分をエッチングして、支持基板に空隙を形成する工程、
３）透明電極をパターニングする工程、
４）支持基板の空隙に蛍光体層を埋設する工程、
５）透明電極上に有機物層、および電極を順次積層して有機ＥＬ素子を作製する工程、
を有することを特徴とする多色発光装置の製造方法が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多色発光装置およびその製造方法の実施の形態を具体的に説明する。
本発明の有機ＥＬ多色発光装置としては、有機ＥＬ素子の発光が減衰，散乱されず、効率よく蛍光体層に吸収され、かつ、発光した可視光の蛍光が減衰，散乱されず、外部へ取り出せる構成であることが必要である。
本発明の多色発光装置の基本的な構成としては、図１に示すものを挙げることができる。すなわち、支持基板２が、有機ＥＬ素子１の発光部分に対応する部分に空隙２ａを有し、その空隙２ａに蛍光体層４および支持基板２と有機ＥＬ素子１との間に透明な絶縁層３が配設されている。
このような構成とすることにより、有機ＥＬ素子１の有機物層（発光層）１ｂから発光した光は、透明電極１ａ、透明な絶縁層３を透過し、蛍光体層４に吸収され、有機ＥＬ素子１の光よりも長波長の蛍光（異なった可視光）を発光して、視認される。
なお、空隙２ａに埋設された蛍光体層は、複数の異なる蛍光体層であってもよい。
【００２０】
この構成をさらに応用した例として、図１における蛍光体層４を複数個並置した図２に示すものを挙げることができる。
ここで、蛍光体層４は、異なった蛍光を発する層であり、例えば、有機ＥＬ素子１の発光色が青の場合には、青色光を吸収して緑色領域の蛍光を発する蛍光体層４Ｇ、青色光を吸収して赤色領域の蛍光を発する蛍光体層４Ｒを支持基板２の空隙２ａにそれぞれ埋設する。一方蛍光体層４を埋設しない空隙２ａを残す。
その結果、蛍光体層４が埋設されていない空隙２ａから有機ＥＬ素子１の青色光がそのまま発光し、埋設された蛍光体層４Ｇ，４Ｒからは、それぞれ緑色領域の光、赤色領域の光が発光し、三原色の発光が可能となり、マルチカラーまたはフルカラー化（多色発光）を実現することができる。
【００２１】
また、図３に示すように、有機ＥＬ素子１の発光色が青緑の場合は、青色純度を高めるために、前記蛍光体層が埋設されていない空隙２ａに青色カラーフィルタ５Ｂを埋設してもよい。
【００２２】
また、図４に示すように、蛍光体層からの蛍光色の色純度を高めるために、蛍光体層の蛍光を発光する側に、それぞれ緑色カラーフィルタ５Ｇ，赤色カラーフィルタ５Ｒを配置してもよい。
【００２３】
また、図５および図６に示すように、支持基板２の外光による反射を防止し、多色発光の視認性を高めるために、例えば青色カラーフィルタ５Ｂまたは、蛍光体層４の間にブラックマトリックス６を配置してもよい。
さらに、ここで各空隙２ａの空隙側面２ｂは、不透明なものとすることが好ましく、光を反射または、散乱させるような面とすれば、さらに好ましい。
このような構成とすることにより、図６に示すように蛍光体層４からの発光の横漏れを防止し、効率よく光を取出し、視認性に優れた多色発光装置を得ることができる。
【００２４】
なお、透明な絶縁層３と支持基板２との接合は、特に制限はなく、例えば単に、支持基板２上への透明な絶縁層３の物理的な吸着であったり、接着剤による化学的な接着であってもよい。
透明な絶縁層３の支持基板２への接合力を高めるために、支持基板２の表面を粗して微小の凹凸を作製し、透明な絶縁層３の吸着面積を大きくしてもよい。
【００２５】
図７に示すように、透明な絶縁層３として、例えばガラス板を支持基板２に接合させる場合は、接着層（接着剤）１２を介して化学的に接着させてもよい。
透明な絶縁層３と支持基板２とが同一の基板（例えばガラス板）であれば接着層（接着剤）１２を介すことは必ずしも必要ではない。
また、支持基板２の表面処理（例えば酸化処理）によって、支持基板２の表面に透明な絶縁層を形成しておいてもよい。
【００２６】
さらに、図８に示すように、蛍光体層４上（またはカラーフィルタ５Ｂ、もしくはブラックマトリックス６上）に透明な保護層８を配置してもよい。
【００２７】
また、図９に示すように、有機ＥＬ素子１上に、ガラス板等の封止板９を設け、その間隙に不活性流体（窒素、アルゴン等の不活性ガス、フッ化炭化水素等）１０を封入させて、封止するのが一般的である。
【００２８】
以下、本発明に用いられる構成要素について具体的に説明する。
▲１▼支持基板
本発明で用いられる支持基板としては、透明性を問わず、多色発光装置を支えるに十分な剛直な材料が好ましい。特に、高精細な表示をする場合には、有機ＥＬ素子と蛍光体層とのギャップが大きいと有機ＥＬ素子の発光が隣接する蛍光体層に吸収され所望の発光色が得られず、視野角を小さくしてしまう場合がある。そのため、透明な絶縁層の厚さを小さくする必要があるが、厚さを小さくすると、多色発光装置の耐衝撃性等の機械的強度を弱めることになる。
本発明では、支持基板を配置することにより多色発光装置を補強して耐衝撃性等の機械的強度を高めている。
【００２９】
具体的な材料としては、例えば、ガラス板、セラミック板、プラスチック板（ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエステル樹脂等）、金属板、および後述する絶縁層と同じ材料からなる板等を挙げることができるが、もろくなく、耐衝撃性等の機械的強度に優れた金属が好ましい。金属を用いることにより透明な絶縁層の厚さが小さく、支持基板の金属の厚さが小さい場合でも相当の補強効果がある。
具体的には、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム、タンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなる材料が好ましい。このような材料は、エッチング処理等により、空隙形成の加工性に優れ、しかも支持基板として剛直な材料であって、コスト的に安価な材料であるので好ましい。
また、先述のように、空隙を形成した際に、空隙の側面に金属光沢を出すこともできるので、蛍光体層からの発光を反射または散乱して、効率よく光を取出し視認性に優れた多色発光装置を得ることができる。
支持基板の板厚は、特に制限はないが、高精細表示を行う多色発光装置については空隙の形成を高精細にしなければならないので、多色発光装置を支える剛直さがある範囲であって、可能な限り薄くすることが必要である。
通常は５μｍ〜３ｍｍの範囲であり、好ましくは、７μｍ〜７００μｍさらに好ましくは、１０μｍ〜３００μｍである。
【００３０】
▲２▼透明な絶縁層
有機ＥＬ素子の発光が減衰または散乱されず効率よく蛍光体層に吸収されるような透明な層（可視光の透過率５０％以上）であって、電気的に絶縁性の層であることが必要であり、前記条件を満たすならば先に記載した支持基板の材料であってもよい。
有機物としては、具体的には、光硬化型樹脂および／または熱硬化型樹脂のように、アクリレート系、メタクリレート系の重合、架橋硬化物を挙げることができる。
また、メラミン樹脂，フェノール樹脂，アルキド樹脂，エポキシ樹脂，ポリウレタン樹脂，ポリエステル樹脂，マレイン酸樹脂，ポリアミド樹脂、およびポリメチルメタクリレート，ポリアクリレート，ポリカーボネート，ポリビニルアルコール，ポリビニルピロリドン，ヒドロキシエチルセルローズ，カルボキシメチルセルロース等の透明樹脂を挙げることがきる。
また、フッ素樹脂であってもよい。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等を挙げることができる。
【００３１】
一方、無機物としては特に制限はないが、例えば無機酸化物、窒化物、フッ化物等を挙げることができる。
ここで、有機ＥＬ素子の発光寿命を低下させるものとして、水蒸気、酸素またはモノマー等の有機物のガスが問題となるが、本発明に用いられる透明な絶縁層は、その物性として、水蒸気、酸素またはモノマー等の有機物のガスを発生させる要因を保有していないこと、および外部からの侵入を遮断し得ることが要求される。 具体的には、特に透明な絶縁層中に含まれている水が熱分析（示差熱分析ＤＴＡ、示差操作熱量測定ＤＳＣ）により、０．１重量％以下であり、水蒸気または酸素の透明な絶縁層に体するガス透過係数が、ＪＩＳ Ｋ７１２６の気体透過度試験方法等により、それぞれ１０^-13 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ² ・ｓ・ｃｍＨｇ以下であれば、黒点の発生などによる有機ＥＬ素子の発光寿命の低下を制御することができる。
このような物性を有する材料としては表１および表２に示す無機酸化物が好ましい。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
無機物の中でも、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）、酸化イットリウム（Ｙ₂ Ｏ₃ ）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、ほう酸（Ｂ₂ Ｏ₃ ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、ジルコニア（ＺｒＯ₂ ）、酸化ナトリウム（Ｎａ₂ Ｏ）、酸化リチウム（Ｌｉ₂ Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ₂ Ｏ）等の無機酸化物を挙げることができるが、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンが、その層（膜）の透明性が高く、その製膜温度が比較的低温（２５０℃以下）であるので、製膜の面で好ましい。
また、無機酸化物の中でもガラス板（すなわち、ガラス状態となった無機酸化物）は、特に水蒸気、酸素またはモノマー等の劣化ガスを遮断する効果が大きいのでより好ましい。
具体的には、ソーダー石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等を挙げることができる。なお、ここで無機酸化物層は、その組成として、無機酸化物を主に含むものであればよく、窒化物（例えばＳｉ₃ Ｎ₄ ）や、フッ化物が含まれていてもよい。
ガラス板を含めた無機酸化物が好ましいのは、具体的に有機ＥＬ素子の透明電極として、通常よくつかわれるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の無機の導電性透明材料を用いることができるためであり、また相互の親和性がよく密着性がよいためである。
また、透明な絶縁層としては、有機ＥＬ素子側に無機（酸化物）層、支持基板側に有機物層の二層として、有機ＥＬ素子の劣化も防止し、かつ蛍光体層を支持するようにしてもよい。
このような透明な絶縁層の厚さは、高精細な表示を行なう多色発生装置については可能な限り小さくすることが必要である。
ただし、水蒸気または酸素のガス透過を抑制するためには０．０１μｍ以上の厚さが必要である。なお、蛍光体層を支持しなければならないので、通常は１μｍ〜３ｍｍ、より好ましくは、１０μｍ〜２００μｍである。
【００３５】
▲３▼接着層
本発明においては、必要に応じて接着層が用いられる。
具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化および熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系などの光硬化，熱硬化および化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。
接着剤の粘度としては低粘度（約１００ｃｐ以下）のものが貼り合わせ時に気泡がかみこまず、均一に貼り合わせが可能であるので、好ましい。
この接着層の厚さは、０．１μｍから２００μｍ程度が好ましく、蛍光体層と有機ＥＬ素子のギャップによる有機ＥＬ素子の発光漏れを限なく低減する（視野角の向上）ため、なるべく膜厚を小さくすることが好ましい。
【００３６】
▲４▼蛍光体層
本発明に用いられる蛍光体層としては、例えば、蛍光色素、蛍光顔料のみからなるもの、蛍光色素、蛍光顔料をバインダー樹脂中に溶解または分散させたものであって、固体状態のものを挙げることができる。この蛍光体層は、支持基板の空隙に埋設される。
具体的には近紫外光からは紫色の有機ＥＬ素子の発光から青色発光に変換する蛍光色素としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン（以下Ｂｉｓ−ＭＳＢ）、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベン（以下ＤＰＳ）等のスチルベン系色素、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（以下クマリン４）等のクマリン系色素を挙げることができる。
次に、青色または青緑色の有機ＥＬ素子の発光から緑色発光に変換する蛍光色素については、例えば、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロルメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（以下クマリン１５３）、３−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（以下クマリン６）、３−（２’−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（以下クマリン７）等のクマリン色素、他クマリン色素系染料であるがベーシックイエロー５１、また、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド色素を挙げることができる。
また、青色から緑色の有機ＥＬ素子の発光から橙色から赤色発光に変換する蛍光色素については、例えば、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）−４Ｈ−ピラン（以下ＤＣＭ）等のシアニン系色素、１−エチル−２−（４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル）−ピリジニウム−パークロレート（以下ピリジン１）等のピリジン系色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ，ローダミン１０１，スルホローダミン１０１等のローダミン系色素、他にオキサジン系，ピラジン系が挙げられる。
さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等）も蛍光性があれば可能である。また、前記蛍光色素をポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩ビ酢ビ共重合体、アルキッド樹脂芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の樹脂中にあらかじめ練りこんで顔料（蛍光顔料）化したものでもよい。
また、これらの蛍光色素または蛍光顔料は、必要に応じて、単独または混合して用いる。特に赤色への蛍光変換効率が低いので、上記色素または顔料を混合して用いて、有機ＥＬ素子の発光から蛍光への変換効率を高めることもできる。
一方、バインダー樹脂は、透明な（可視光５０％以上）材料が好ましい。たとえば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の透明樹脂が挙げられる。
なお、蛍光体層を平面的に分離配置するために、フォトリソグラフィー法が適用できる感光性樹脂も選ばれる。例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト材料が挙げられる。また、印刷法を用いる場合には、透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）が選ばれる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の透明樹脂を用いることができる。
蛍光体層の膜厚は、有機ＥＬ素子の発光を十分に吸収し、蛍光を発生する機能を妨げるものでなければ制限はなく、通常蛍光色素により若干異なるが、１０ｎｍ〜１ｍｍ程度が適当である。
また、特に蛍光体層が蛍光色素とバインダー樹脂（蛍光顔料の樹脂部分を含む）からなるものは、蛍光色素の濃度が、蛍光の濃度消光を起こすことなく、かつ、有機ＥＬ素子の発光を十分吸収できる範囲であればよい。蛍光色素の種類によるが、使用するバインダー樹脂に対して１〜１０^-4ｍｏｌ／ｋｇ程度が適当である。
なお、特に有機ＥＬ素子の発光から赤色への蛍光変換効率が低いので、蛍光体層を重ねて蛍光変換効率を挙げることも可能である。
【００３７】
▲５▼カラーフィルタおよびブラックマトリックス
本発明において必要に応じて用いられるカラーフィルタおよびブラックマトリックスは、例えば、公知の市販材料を選んで、フォトリソグラフィー法または印刷法等の方法で所望の位置に所望のパターニング を行うことによって形成することができる。
【００３８】
▲６▼保護層
本発明において、必要に応じて用いられる保護層は、多色発光装置の外側にある蛍光体層やカラーフィルタ（ブラックマトリックスを含む）が物理的に傷つくこと、外部の環境因子（水、酸素、光）により劣化するのを保護するために用いられる。その材料としては、透明な（可視光５０％以上）材料であることが好ましい。
具体的には、絶縁層と同様に、光硬化型樹脂および／または熱硬化型樹脂のように、アクリレート系、メタクリレート系の重合、または架橋硬化物を挙げることができる。
また、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマー、ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルローズ、カルボキシメチルセルロース等の透明樹脂を挙げることがきる。
蛍光体の耐光性を高めるために、保護層中に紫外線吸収剤を添加してもよい。
【００３９】
▲７▼有機ＥＬ素子
本発明に用いられる有機ＥＬ素子においては、有機物層として、再結合領域および発光領域を少なくとも有するものが用いられる。この再結合領域および発光領域は、通常発光層に存在するため、本発明においては、有機物層として発光層のみを用いてもよいが、必要に応じ、発光層以外に、たとえば正孔注入層，電子注入層，有機半導体層，電子障壁層，付着改善層なども用いることができる。
【００４０】
次に本発明に用いられる有機ＥＬ素子の代表的な構成例を示す。もちろん、これに限定されるものではない。
（１）透明電極（陽極）／発光層／電極（陰極）
（２）透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電極（陰極）
（３）透明電極（陽極）／発光層／電子注入層／電極（陰極）
（４）透明電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注入層／電極（陰極）
（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極
（６）陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極
などの構造を挙げることができる。
これらの中で、通常（４）の構成が好ましく用いられる。
【００４１】
▲７▼−１．透明電極（例えば陽極）
陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属，合金，電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ，ＩＴＯ，ＳｎＯ₂ ，ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。
陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で、薄膜を形成させることにより作製することができる。
このように発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が１０％より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【００４２】
▲７▼−２．発光層
有機ＥＬ素子の発光材料は主に有機化合物であり、具体的には所望の色調により次のような化合物が挙げられる。
まず、紫外域から紫色の発光を得る場合には、下記の一般式であらわされる化合物が挙げられる。
【００４３】
【化１】

【００４４】
この一般式において、Ｘは下記化合物を示す。
【００４５】
【化２】

【００４６】
ここでｎは、２，３，４または５である。また、Ｙは下記化合物を示す。
【００４７】
【化３】

【００４８】
上記化合物のフェニル基，フェニレン基，ナフチル基に炭素数１〜４のアルキル基，アルコキシ基，水酸基，スルホニル基，カルボニル基，アミノ基，ジメチルアミノ基またはジフェニルアミノ基等が単独または複数置換したものであってもよい。また、これらは互いに結合し、飽和５員環，６員環を形成してもよ。また、フェニル基，フェニレン基，ナフチル基にパラ位で結合したものが、結合性がよく平滑な蒸着膜の形成のために好ましい。具体的には以下の化合物である。特に、ｐ−クォーターフェニル誘導体，ｐ−クィンクフェニル誘導体が好ましい。
【００４９】
【化４】

【００５０】
【化５】

【００５１】
【化６】

【００５２】
【化７】

【００５３】
次に、青色から緑色の発光を得るためには、例えば、ベンゾチアゾール系，ベンゾイミダゾール系，ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物，スチリルベンゼン系化合物を挙げることができる。
【００５４】
具体的に化合物名を示せば、例えば、特開昭５９−１９４３９３号公報に開示されているものを挙げることができる。その代表例としては
２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、
４，４’−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］スチルベン、
２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、
２，５−ビス［５−α，α−ジメチルベンジル−２−ベンゾオキサゾリル］チオフェン、
２，５−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］−３，４ジオフェニルチオフェン、
２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、
４，４’−ビス（２−ベンゾオキサゾリル）ビフェニル、
５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、
２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、
２−２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール
等のベンゾチアゾール系、
２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、
２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール
等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤を挙げることができる。
さらに、他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ１９７１，６２８〜６３７頁および６４０頁に列挙されている。
【００５５】
前記キレート化オキシノイド化合物としては、例えば特開昭６３−２９５６９５号公報に開示されているものを用いることができる。その代表例としては、
トリス（８−キノリノール）アルミニウム、
ビス（８−キノリノール）マグネシウム、
ビス（ベンゾ［ｆ］−８−キノリノール）亜鉛、
ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、
トリス（８−キノリノ−ル）インジウム、
トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、
８−キノリノールリチウム、
トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、
ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、
ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン］
等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げることができる。
【００５６】
また、前記スチリルベンゼン系化合物としては、例えば欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを用いることができる。その代表例としては、
１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、
１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、
１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、
ジスチリルベンゼン、
１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、
１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、
１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、
１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン
等を挙げることができる。
【００５７】
また、特開平２−２５２７９３号公報に開示されているジスチリルピラジン誘導体も発光層の材料として用いることができる。その代表例としては、
２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、
２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、
２，５−ビス［２−（１−ナフチル））ビニル］ピラジン、
２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、
２，５−ビス［２−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジン、
２，５−ビス［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジン
等を挙げることができる。
その他のものとして、例えば欧州特許第０３８７７１５号明細書に開示されているポリフェニル系化合物も発光層の材料として用いることもできる。
【００５８】
さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、およびスチリルベンゼン系化合物等以外に、例えば
１２−フタロペリノン（J. Appl. Phys., 第２７巻，Ｌ７１３（１９８８年））、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、
１，１，４，４−テトラフェニル−１，３ブタジエン（以上Appl. Phys. Lett.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、
ナフタルイミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、
ペリレン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、
オキサジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、または第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによって開示されたオキサジアゾール誘導体）、
アルダジン誘導体（特開平２−２２０３９３号公報）、
ピラジリン誘導体（特開平２−２２０３９４号公報）、
シクロペンタジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、
ピロロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、
スチリルアミン誘導体（Appl. Phys. Lett.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、
クマリン系化合物（特開平２−１９１６９４号公報）、
国際公開公報ＷＯ９０／１３１４８やAppl. Phys. Lett.,vol 58,18,P1982(1991) に記載されているような高分子化合物等も、発光層の材料として用いることができる。
【００５９】
本発明では、特に発光層の材料として、芳香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のもの）を用いることが好ましい。具体例としては、
１，４−フェニレンジメチリディン、
４，４−フェニレンジメチリディン、
２，５−キシレンジメチリディン、
２，６−ナフチレンジメチリディン、
１，４−ビフェニレンジメチリディン、
１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、
９，１０−アントラセンジイルジルメチリディン、
４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、（以下、ＤＴＢＰＢＢｉと略記する）、
４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（以下ＤＰＶＢｉと略記する）等、およびそれらの誘導体を挙げることができる。
【００６０】
さらに、特開平５−２５８８６２号公報等に記載されている一般式（Ｒ₂ −Ｑ）₃ −ＡＬ−Ｏ−Ｌであらわされる化合物も挙げられる。
（上記式中、Ｌはフェニル部分を不運でなる炭素原子６〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェニラート配位子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子を表し、Ｒ₂ はアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個上回り結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート環置換基を表す） 具体的には、
ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラ−フェニルフェノラート）アルミニウム（III ）（以下ＰＣ−７）、
ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（III ）（以下ＰＣ−１７）
等が挙げられる。
その他、特開平６−９９５３号公報等によるドーピングを用いた高効率の青色と緑色の混合発光を得る方法が挙げられる。この場合、ホストとしては上記に記載した発光材料、ドーパントとしては、青色から緑色にまでの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいは上記記載のホストとして用いられているものと同様な蛍光色素を挙げることができる。具体的には、ホストとしてジスチリルアリーレン骨格の発光材料、特に好ましくは例えばＤＰＶＢｉ、ドーパントとしてはジフェニルアミノビニルアリーレン、特に好ましくは例えばＮ，Ｎ−ジフェニルアミノビニルベンゼン（ＤＰＡＶＢ）を挙げることができる。
上記前記材料を用いて、発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法，スピンコート法，ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
また、特開昭５７−５１７８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。
このようにして、形成される発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるた、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を併せ持つものである。すなわち、▲１▼注入機能；電界印加時に陽極または正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極または電子注入層より電子を注入することができる機能、▲２▼輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能、▲３▼発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、がある。但し、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度であらわされる輸送能に大小があてもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
▲７▼−３．正孔注入層
次に、正孔注入層は、必ずしも本発明に用いられる素子に必要なものではないが、発光性能の向上のために用いた方が好ましいものである。この正孔注入層は発光層への正孔注入を助ける層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが、通常５．５ｅＶ以下と小さい。このような正孔注入層としては、より低い電界で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、たとえば１０⁴〜１０⁶Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも １０^-6ｃｍ²／Ｖ・秒であればなお好ましい。
このような正孔注入材料については、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷輸送材として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００６１】
具体例としては、例えば
トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、
オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、
イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、
ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、
ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、
アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、
アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、
フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、
ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、
スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４４５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、
シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、
ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、
アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、
特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。
正孔注入層の材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、
特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
上記ポルフィリン化合物の代表例としては、
ポルフィン、
１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（II）、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン亜鉛（II）、
５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン、
シリコンフタロシアニンオキシド、
アルミニウムフタロシアニンクロリド、
フタロシアニン（無金属）、
ジリチウムフタロシアニン、
銅テトラメチルフタロシアニン、
銅フタロシアニン、
クロムフタロシアニン、
亜鉛フタロシアニン、
鉛フタロシアニン、
チタニウムフタロシアニンオキシド、
Ｍｇフタロシアニン、
銅オクタメチルフタロシアニン
等を挙げることができる。
また、前記芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物の代表例としては、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（以下ＴＰＤと略記する）、
２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノフェニル、
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、
ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニルエーテル、
４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、
４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、
４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、
３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、
Ｎ−フェニルカルバゾール、
米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下ＮＰＤと略記する）、また、特開平４−３０８６８８号公報で記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４''−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。
また、発光層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化合物の他、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入層の材料として使用することができる。
正孔注入層は、上述した化合物を、例えば真空蒸着法，スピンコート法，キャスト法，ＬＢ法等の公知の方法により薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入層は、上述した材料の一種または二種以上からなる一層で構成されていてもよいし、または、前記正孔注入層とは別種の化合物からなる正孔注入層を積層したものであってもよい。
また、有機半導体層は、発光層への正孔注入または電子注入を助ける層であって、 １０^-10Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや含アリールアミンオリゴマーなどの導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマーなどの導電性デンドリマーなどを用いることができる。
【００６２】
▲７▼−４．電子注入層
一方電子注入層は、発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この電子注入層の中で、特に陰極との付着が良い材料からなる層である。電子注入層に用いられる材料としては、たとえば８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体、あるいはオキサジアゾール誘導体が好ましく挙げられる。また、付着改善層に用いられる材料としては、特に８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体が好適である。
上記８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。
一方、オキサジアゾール誘導体としては、一般式（II），（III） および（IV）
【００６３】
【化８】

【００６４】
（式中Ａｒ¹⁰〜Ａｒ¹³はそれぞれ置換または無置換のアリール基を示し、Ａｒ¹⁰とＡｒ¹¹およびＡｒ¹²とＡｒ¹³はそれぞれにおいて互いに同一であっても異なっていてもよく、Ａｒ¹⁴置換または無置換のアリレーン基を示す。）
で表わされる電子伝達化合物が挙げられる。ここで、アリール基としてはフェニル基，ビフェニル基，アントラニル基，ペリレニル基，ピレニル基などが挙げられ、アリレーン基としてはフェニレン基，ナフチレン基，ビフェニレン基，アントラセニレン基，ペニレニレン基，ピレニレン基などが挙げられる。また、置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基またはシアノ基などが挙げられる。この電子伝達化合物は、薄膜形成性のものが好ましい。
上記電子伝達化合物の具体例としては、下記のものを挙げることができる。
【００６５】
【化９】

【００６６】
▲７▼−５．電極（例えば陰極）
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属，合金，電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる．このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましい。なお、本発明に用いられるＥＬ素子においては、該陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であることが、発光を透過するため、発光の取り出し効率がよいので好ましい。
【００６７】
▲８▼多色発光装置の製造方法
以下、本発明の多色発光装置の製造方法を図１１、および図１２を参照しつつ説明する。
ａ）透明電極／透明な絶縁層／支持基板を順次積層する工程
支持基板２（図１１（Ａ））の一の面上に透明な絶縁層３の材料を、蒸着，スパッタリング，イオンプレーティング，または材料を溶媒中に分散してスピンコート，ロールコート，キャスティング，ディッピング，印刷手法等の方法によって製膜する。
製膜の方法、または支持基板の耐熱性に応じて、製膜中または後に支持基板２を５０℃〜５００℃程度まで加熱する。支持基板２が金属の場合は、熱酸化法、気相成長法、スパッタリング法、有機物分解法、陽極酸化法等の酸化処理によって支持基板の表面に金属酸化物（無機酸化物）の膜を形成し透明な絶縁層とすることができる。
本発明では、耐熱性に問題がある有機物の蛍光体層を配置する前なので、例えばゾルゲルガラス技法のような４００℃以上の高温処理が可能である。
また、絶縁層３がすでに形成されたガラス板、または透明電極１ａを製膜したガラス板のような場合は、支持基板２と透明な接着層（接着剤）１２を介して接合（接着）する。
接着の方法は、支持基板上に接着剤をスピンコート、ロールコート、キャスティング、印刷手法等の方法によって製膜し、ガラス板を均一に支持基板に貼り合わせ、それぞれの接着剤の処方に従って、光、熱、化学混合等にて接着を完了させる。
このような支持基板２上に透明な絶縁層３が積層された基板上に有機ＥＬ素子の透明電極１ａを絶縁層と同様な方法によって製膜する（図１１（Ｂ））。
【００６８】
ｂ）支持基板に空隙を形成する工程
支持基板２の他の面上にフォトレジストを、液状の場合は、スピンコート、ロールコート、スプレイコート、キャスティング、ディッピング等の方法で、またフィルム状の場合は、ラミネートして均一に貼り合わせる。次いで、通常のフォトリソグラフィー法によりフォトレジストのパターンを形成する。
または、スクリーン印刷、オフセット印刷のような印刷法によって、レジストのパターンを形成する。
次いで、支持基板２の露出した部分を化学エッチング、電解エッチング、ドライエッチング（プラズマエッチング，リアクティブイオンエッチング，イオンビームエッチング，レーザーエッチング等）またはサンドブラストのような物理的な方法によってエッチングして空隙２ａを形成する（図１１（Ｃ））。
各種支持基板に対する化学エッチングのエッチング液組成と条件とを表３に示す。
支持基板のエッチング条件は、絶縁層も同時にエッチングされない条件とすることが必要である。
エッチングの条件によっては、反対面の透明電極がエッチングされたり、劣化したりするので、必要に応じてレジストを透明電極上に製膜して保護しておく。
次に、レジストのパターンを適当な剥離液にて処理して剥離する。
なお、フォトレジストとして、黒色顔料含有のレジストを用いた場合には、そのままパターンを残してブラックマトリックスとして用いる。
また、支持基板と透明な絶縁層が同一の材料の場合、例えばガラス板の場合には、片面に透明電極を製膜した後、反対面のガラス面を同様にしてエッチングするが、透明電極と空隙の間にガラス部分を残す。
【００６９】
【表３】

【００７０】
ｃ）透明電極をパターニングする工程
透明電極１ａ上に、前記ｂ）工程と同じようにフォトレジストを製膜し、支持基板２の空隙部分２ａに位置合わせして、フォトリソグラフィー法にてフォトレジストのパターンを形成する。
または、スクリーン印刷、オフセット印刷のような印刷法によってレジストのパターンを形成してもよい。
次いで、透明電極に適したエッチング液 （ＩＴＯの場合は塩化鉄（III）水溶液または塩酸、臭化水素酸水溶液）で透明電極をエッチングする。
エッチングの条件によっては、反対面の支持基板がエッチングされたり劣化したりするので、必要に応じてレジストを支持基板上に製膜して保護しておく。
次に、レジストのパターンを適当な剥離液にて処理して剥離し、パターニングした透明電極を形成する（図１１（Ｄ））。
なお、支持基板に遮光性があれば、マスクとして用いて、支持基板側から透明電極上のフォトレジストを露光し、セルフアライメントによりフォトレジストのパターンを形成することができる。
なお、透明電極のパターニングは、ｂ）の支持基板に空隙を形成する工程の前に行ってもよい。
また、有機ＥＬ素子の電極を加工する（特願平８−３８２１７号公報）ために層間絶縁膜を形成する場合には、透明電極のパターニング後（蛍光体層の埋設前）に層間絶縁膜の形成を行うのが好ましい。
【００７１】
ｄ）空隙に蛍光体層を埋設する工程
蛍光体層４が主に蛍光色素からなる場合は、所望の蛍光体層パターンのマスクを介して真空蒸着またはスパッタリング法で製膜して、空隙２ａ内に蛍光体層４を埋設する（図１１（Ｅ））。
一方、蛍光体層４が蛍光顔料または蛍光色素、蛍光顔料とバインダー樹脂からなる場合は、それぞれを適当な溶剤中に混合、分散または可溶化させ、スピンコート、ロールコート、キャスト法等の方法で製膜し、フォトリソグラフィー法で所望の蛍光体層パターンでパターニングして、空隙内に埋設したり、スクリーン印刷等の方法で所望の蛍光体層パターンでパターニングして、空隙内に埋設するのが一般的である。
なお、カラーフィルタ５を形成する場合も、蛍光体層と同様な方法を用いることができる。
【００７２】
ｅ）有機ＥＬ素子の作製
先に例示した材料および方法により発光層、必要に応じて正孔注入層、および必要に応じて電子注入層を形成し（以上有機物層１ｂ）、さらに電極（例えば陰極）１ｃを形成することにより、有機ＥＬ素子を作製することができる。また、電極（例えば陰極）１ｃから透明電極（例えば陽極）１ａへ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素子１を作製することもできる。
以下に透明電極（例えば陽極）／正孔注入層／発光層／電子注入層／電極（例えば陰極）が順次設けられた構成の有機ＥＬ素子の作製例を記載する。
まず、陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法，スピンコート法，キャスト法，ＬＢ法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から、真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、使用する化合物（正孔注入層の材料）、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０℃、真空度１０^-7〜１０^-3ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅｃ、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。
次に、正孔注入層に発光層を設ける発光層の形成も、所望の有機発光材料を用いて、真空蒸着法，スパッタリング，スピンコート法，キャスト法等の方法により、有機発光材料を薄膜化することにより形成できるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は、使用する化合物により異なるが、一般的に正孔注入層と同じような条件範囲の中から選択することができる。
次に、この発光層上に電子注入層を設ける。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は、正孔注入層、発光層と同様条件範囲から選択することができる。
最後に、陰極を積層して有機ＥＬ素子を得ることができる（図１１（Ｆ））。陰極は、金属から構成されるもので、蒸着法，スパッタリングを用いることができる。しかし、下地の有機物層を成膜時の損傷から守るためには、真空蒸着法が好ましい。
これまで記載してきた有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。
なお、有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、５〜４０Ｖの電圧を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに交流電圧を印加した場合には、陽極が＋、陰極が−の極性になったときのみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
以上の多色発生装置の製造法の利点は、２００℃以上の高温処理が必要とされる工程を先に行い、後で耐熱性に問題のある有機物の蛍光体層、有機ＥＬ素子の作製を行うことによって、蛍光体、有機ＥＬ素子の発光効率等の性能劣化を低減できることである。
【００７３】
なお、図１２は、支持基板２の上に、直接、透明電極１ａを形成する場合を示す。この場合においても、構成的に蛍光体層および支持基板と有機ＥＬ素子の間に透明な絶縁層が配設されていることになる。
【００７４】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
［実施例１］
支持基板の１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１ｍｍ厚のステンレススチール（ＳＵＳ３０４）基板上に、酸化ケイ素（Ｓｉ０₂ ）系被膜形成用塗布液（東京応化工業製ＯＣＤ Ｔｙｐｅ７）をスピンコートし、４５０℃で焼成し、透明な絶縁膜として１０μｍの酸化シリコン膜を形成した。
次いで、基板を２００℃に加熱し、酸化ケイ素膜上にスパッタリングにより０．１５μｍ膜厚、２０Ω／□のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の透明電極を成膜した。
次に、ポジ型のフォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＨＰＲ２０４）をＩＴＯ上に保護膜として、基板の反対面上に支持基板エッチング用レジストとしてスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、５０μｍライン２５０μｍギャップのストライプ状の支持基板の空隙パターンが得られるマスクを介して支持基板エッチング用レジストを露光した。
次に、２．３８％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）水溶液にてレジストを現像し、１５０℃にてポストベークした。
次に、基板を４０℃のボウメ４２の塩化第二鉄水溶液に浸漬し、液を攪拌して、レジストパターンの支持基板の露出している部分をエッチングし、基板に残っているレジストを剥離して、支持基板に空隙を形成した。
次に、ＩＴＯ上にネガ型のフォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＩＣ２８−Ｔ３）をスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、支持基板側から露光し、専用現像液（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＷＮＲＤ）にてレジストを現像し、１５０℃にてポストベークした。
次に、基板を室温の４７重量％臭化水素酸水溶液に浸漬し、レジストパターンのＩＴＯの露出している部分をエッチングし、基板に残っているレジストを剥離して、有機ＥＬ素子の透明電極（陽極）の２５０μｍライン５０μｍギャップのストライプ状パターンを形成した。
次に、基板をスクリーン印刷機にセットし、２５０μｍライン６５０μｍギャップのストライプ状のパターンが得られる版を用いて、０．０３ｍｏｌ／ｋｇ（固形分）の濃度のクマリン６／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を支持基板の空隙中に印刷し、８０℃でベークして、１５μｍ膜厚の蛍光体層Ａのパターンを得た。
次に、版をストライプに対して垂直方向へ３００μｍずらして、４３重量％（固形分中）のローダミン含有顔料／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を支持基板の別の空隙中に印刷し、８０℃でベークして、２０μｍ膜厚の蛍光体層Ｂのパターンを得た。
次に、この基板をＩＰＡ洗浄、ＵＶ洗浄した後、蒸着装置（日本真空技術社製）の基板ホルダーに固定した。蒸着源は、モリブテン製の抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてＭＴＤＡＴＡ及びＮＰＤ、発光材料としてＤＰＶＢｉ、電子注入材料としてＡｌｑをそれぞれ仕込み、電極（陰極）の第二金属としてＡｇをタングステン製フィラメントに、電極（陰極）の電子注入性金属としてＭｇをモリブテン製ボートに装着した。
その後、真空槽を５×１０^-7ｔｏｒｒまで減圧後、以下の順序で順次積層していった。正孔注入層から陰極まで途中で真空を破らず一回の真空引きでおこなった。まず正孔注入層としては、ＭＴＤＡＴＡを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ，膜厚２００ｎｍ、ＮＰＤを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ、膜厚２０ｎｍ、発光層としてはＤＰＶＢｉを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ，膜厚５０ｎｍ、電子注入層としては、Ａｌｑを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ，膜厚２０ｎｍ、陰極としては、陽極ＩＴＯストライプパターンに対し垂直とし、６００μｍライン、１００μｍギャップのストライプパターンになるようなマスクを介して、ＭｇとＡｇを同時蒸着した。すなわち、Ｍｇは、蒸着速度１．３〜１．４ｎｍ／ｓ、Ａｇは、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで膜厚を２００ｎｍとした。
このようにして、有機ＥＬ多色発光装置を作製し（図２）、直流８Ｖの電圧を陽極と陰極に印加すると、電圧を印加した陽極と陰極の交差部分が発光し、蛍光体層のない部分から見える光の発光輝度は、１２０ｃｄ／ｍ² 、ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）はｘ＝０．１５、ｙ＝０．１５で青色の発光がでていることを確認した。
一方、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、１４０ｃｄ／ｍ² 、ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．２８、ｙ＝０．６２で黄味がかった緑色（イエロイッシュグリーン）の発光がでていることを確認した。
また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、３６ｃｄ／ｍ² 、ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．６０、ｙ＝０．３１で赤色の発光がでていることを確認した。
以上のように有機ＥＬ多色発光装置を作製し、二週間、窒素気流下で保存しても輝度および色度座標に全く変化がなく、劣化とともに発生する黒点もなく、均一な発光を維持していた。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、±８０°であり、実用上問題とならないレベルであった。
なお、本実施例に用いた１０μｍ膜厚の酸化ケイ素膜の水分含有量は、０．１重量％以下であり、水蒸気または酸素の酸化ケイ素膜に対するガス透過係数は、それぞれ１０^-13ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ² ・ｓ・ｃｍＨｇ以下であった。
【００７５】
［実施例２］
支持基板の１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１ｍｍ厚のステンレススチール（ＳＵＳ３０４）基板上に、メタクリレート系オリゴマーの光硬化型透明接着剤（スリーボンド社製３１０２）をキャスティングし、０．１５μｍ膜厚、２０Ω／□のＩＴＯをベタ成膜した１００ｍｍ×１００ｍｍ×５０μｍ厚のガラス板（ホウケイ酸ガラス）のガラス面を貼り合わせ、紫外線照射後、８０℃でベークした。以下、実施例１と同一の方法で多色発光装置（図７）を作製し、同一の結果が得られた。
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、±６０°であり、実用上問題とならないレベルであった。
なお、本実施例に用いた５０μｍ厚のガラス板の水分含有量は、０．１重量％以下であり、水蒸気または酸素のガラス板に対するガス透過係数は、それぞれ１０^-13ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ² ・ｓ・ｃｍＨｇ以下であった。
【００７６】
［実施例３］
支持基板の１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１ｍｍ厚のアルミニウム合金基板上に、アクリレート系の熱硬化性樹脂（オプトマーＳＳ７２６５）をスピンコートし、２２０℃でベークし（膜厚１０μｍ）、さらに、基板を２００℃に加熱して、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）をスパッタリングして、０．２０μｍ膜厚の酸化アルミニウム膜を積層し、透明な絶縁膜を形成した。
以下、支持基板の空隙形成に３０℃のボウメ４０の塩化第二鉄４Ｌと３６重量％濃塩酸３４０ｇの割合からなるエッチング液を用いたこと以外は、実施例１と同一の方法で多色発光装置（図２）を作製し、同一の結果が得られた。
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、±８０°であり、実用上問題とならないレベルであった。
なお、本実施例に用いた０．２０μｍ膜厚の酸化アルミニウムの水分含有量は、０．１重量％以下であり、水蒸気または酸素の酸化アルミニウム膜に対するガス透過係数は、それぞれ１０^-13ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ以下であった。
【００７７】
［実施例４］
支持基板の１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１ｍｍ厚のチタン合金基板上に、アクリレート系の熱硬化性樹脂（オプトマーＳＳ７２６５）をスピンコートし、２２０℃でベークし（膜厚１０μｍ）、さらに、基板を２００℃に加熱して、酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）をスパッタリングして、０．２０μｍ膜厚の酸化チタン膜を積層し、透明な絶縁膜を形成した。
以下、支持基板の空隙形成に３０℃の４０重量％フッ酸１Ｌと純水９Ｌの割合からなるエッチング液を用いたこと以外は、実施例１と同一の方法で多色発光装置（図２）を作製し、同一の結果が得られた。
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、±８０°であり、実用上問題とならないレベルであった。
なお、本実施例に用いた０．２０μｍ膜厚の酸化チタンの水分含有量は、０．１重量％以下であり、水蒸気または酸素の酸化チタン膜に対するガス透過係数は、それぞれ１０^-13ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ以下であった。
【００７８】
［実施例５］
実施例１の支持基板、透明な絶縁層、透明電極（ＩＴＯ）を形成した基板上に、ポジ型フォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＨＰＲ２０４）をＩＴＯ上に保護膜として、基板の反対面上にネガ型のカーボンブラック含有アクリレート系レジスト（新日鉄化学社製Ｖ２５９ＢＫ）を支持基板エッチング用レジストとしてスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、５０μｍライン２５０μｍギャップのストライプ状の支持基板の空隙パターンが得られるマスクを介して支持基板エッチング用レジストを露光した。
次に、１Ｎ炭酸ナトリウム水溶液にてレジストを現像し、２００℃にてポストベークし、ブラックマトリックスを形成した。一方、ＩＴＯ上の保護膜のレジストは剥離した。
以下、実施例１と同一の方法で多色発光装置（図５）を作製し、同一の結果が得られた。
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、±８０°であり、実用上問題とならないレベルであった。
【００７９】
［参考例］
支持基板として０．１５μｍ膜厚、２０Ω／□のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の透明電極を成膜した１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．７ｍｍ厚のガラス（ホウケイ酸ガラス）基板を準備した。
次に、ポジ型のフォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＨＰＲ２０４）をＩＴＯ上に保護膜として、基板の反対面上にネガ型のカーボンブラック含有アクリレート系レジスト（新日鉄化学社製Ｖ２５９ＢＫ）を支持基板エッチング用レジストとしてスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、５０μｍライン２５０μｍギャップのストライプ状の支持基板の空隙パターンが得られるマスクを介して支持基板エッチング用レジストを露光した。
次に、１Ｎ炭酸ナトリウム水溶液にてレジストを現像し、２００℃にてポストベークし、ブラックマトリックスを形成した。
次に、基板をサンドブラストにより、ブラックマトリックス側に露出したガラスをサンドブラスト加工し、０．６ｍｍの深さの空隙を形成した。一方、ＩＴＯ上の保護膜を剥離剤にて剥離した。
次に、ＩＴＯ上にネガ型のフォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＩＣ２８−Ｔ３）をスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、ブラックマトリックス側から露光し、専用現像液（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＷＮＲＤ）にてレジストを現像し、１５０℃にてポストベークした。
次に、基板を室温の４７重量％臭化水素酸水溶液に浸漬し、レジストパターンのＩＴＯの露出している部分をエッチングし、基板に残っているレジストを剥離して、有機ＥＬ素子の透明電極（陽極）の２５０μｍライン５０μｍギャップのストライプ状パターンを形成した。
以下、実施例１と同一の方法で多色発光装置（図５）を作製し、同一の結果が得られた。
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、±６０°であり、実用上問題とならないレベルであった。
【００８０】
［実施例６］
実施例１の支持基板、透明な絶縁層、透明電極（ＩＴＯ）を形成した基板上に、ポジ型フォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＨＰＲ２０４）をＩＴＯ上に保護膜として、基板の反対面上にネガ型のカーボンブラック含有アクリレート系レジスト（新日鉄化学社製Ｖ２５９ＢＫ）を支持基板エッチング用レジストとしてスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、５０μｍライン２５０μｍギャップのストライプ状の支持基板の空隙パターンが得られるマスクを介して支持基板エッチング用レジストを露光した。
次に、１Ｎ炭酸ナトリウム水溶液にてレジストを現像し、２００℃にてポストベークし、ブラックマトリックスを形成した。一方、ＩＴＯ上の保護膜のレジストは剥離した。
次に、ＩＴＯ上にネガ型のフォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＩＣ２８−Ｔ３）をスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、ブラックマトリックス側から露光し、専用現像液（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＷＮＲＤ）にてレジストを現像し、１５０℃にてポストベークした。
次に、基板を室温の４７重量％臭化水素酸水溶液に浸漬し、レジストパターンのＩＴＯの露出している部分をエッチングし、基板に残っているレジストを剥離して、有機ＥＬ素子の透明電極（陽極）の２５０μｍライン５０μｍギャップのストライプ状パターンを形成した。
次に、基板をスクリーン印刷機にセットし、２５０μｍライン６５０μｍギャップのストライプ状のパターンが得られる版を用いて、銅フタロシアニン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６）を２８重量％、ジオキサジン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３）を２重量％、ポリ塩化ビニル樹脂（重量平均分子量２万）７０重量％の割合でシクロヘキサノンに分散したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を、支持基板の空隙中に印刷し、８０℃でベークして、１．５μｍ膜厚の青色カラーフィルタのパターンを得た。
次に、版をストライプに対して垂直方向へ３００μｍずらして、０．０３ｍｏｌ／ｋｇ（固形分中）の濃度のクマリン６／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を支持基板の別の空隙中に印刷し、８０℃でベークして、１５μｍ膜厚の蛍光体層Ａのパターンを得た。
次に、版をストライプに対して垂直方向へ３００μｍずらして、４３重量％（固形分中）のローダミン含有顔料／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を支持基板の別の空隙中に印刷し、８０℃でベークして、２０μｍ膜厚の蛍光体層Ｂのパターンを得た。
次に、この基板をＩＰＡ洗浄、ＵＶ洗浄した後、蒸着装置（日本真空技術製）の基板ホルダーに固定した。蒸着源は、モリブテン製の抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてＭＴＤＡＴＡ及びＮＰＤ、発光材料としてＤＰＶＢｉ、ドーパントとしてＤＰＡＶＢ、電子注入材料としてＡｌｑをそれぞれ仕込み、電極（陰極）の第二金属としてＡｇをタングステン製フィラメントに、電極（陰極）の電子注入性金属としてＭｇをモリブテン製ボートに装着した。
その後、真空槽を５×１０^−７ｔｏｒｒまで減圧後、以下の順序で順次積層していった。正孔注入層から陰極まで途中で真空を破らず一回の真空引きでおこなった。まず正孔注入層としては、ＭＴＤＡＴＡを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ，膜厚２００ｎｍ、ＮＰＤを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ、膜厚２０ｎｍ、発光層としてはＤＰＶＢｉを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ，ＤＰＡＶＢを蒸着速度０．０５ｎｍ／ｓで同時蒸着して併せて膜厚４０ｎｍ（ホスト材料に対するドーパントの重量比は１．２〜１．６）とし、電子注入層としては、Ａｌｑを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ，膜厚２０ｎｍ、陰極としては、陽極ＩＴＯストライプパターンに対し垂直とし、６００μｍライン、１００μｍギャップのストライプパターンになるようなマスクを介して、ＭｇとＡｇを同時蒸着した。すなわち、Ｍｇは、蒸着速度１．３〜１．４ｎｍ／ｓ、Ａｇは、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで膜厚を２００ｎｍとした。
このようにして、有機ＥＬ多色発光装置を作製し（図６）、直流８Ｖの電圧を陽極と陰極に印加すると、電圧を印加した陽極と陰極の交差部分が発光し、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度は、４２ｃｄ／ｍ、ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）はｘ＝０．１４、ｙ＝０．１２で青色の発光がでていることを確認した。
一方、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、１４０ｃｄ／ｍ^２、ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．２８、ｙ＝０．６２で黄味がかった緑色（イエロイッシュグリーン）の発光がでていることを確認した。
また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、１３６ｃｄ／ｍ^２、ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．６０、ｙ＝０．３１で赤色の発光がでていることを確認した。
以上のように有機ＥＬ多色発光装置を作製し、二週間、窒素気流下で保存しても輝度および色度座標に全く変化がなく、劣化とともに発生する黒点もなく、均一な発光を維持していた。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、±８０°であり、実用上問題とならないレベルであった。
【００８１】
［比較例１］
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板（コーニング７０５９）をスクリーン印刷機にセットし、２５０μｍライン６５０μｍギャップのストライプ状のパターンが得られる版を用いて、０．０３ｍｏｌ／ｋｇ（固形分中）の濃度のクマリン６／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）をガラス基板の上に印刷し、８０℃でベークして、１５μｍ膜厚の蛍光体層Ａのパターンを得た。
次に、版をストライプに対して垂直方向へ３００μｍずらして、４３重量％（固形分中）のローダミン含有顔料／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を蛍光体層Ａに隣接した位置に印刷し、８０℃でベークして、２０μｍ膜厚の蛍光体層Ｂのパターンを得た。 次に、蛍光体層上にメタクリレート系光硬化型樹脂（新日鉄化学製：Ｖ２５９ＰＡ）をスピンコートし、８０℃でベークし、さらに３００ｍＪ／ｃｍ²（３６５ｎｍ）の紫外線露光し、さらに１５０℃でベークして、 ５μｍ厚の透明な保護層を積層した。
次いで、１８０℃で加熱した基板上にスパッタリングによりＩＴＯを０．１２μｍ膜厚、２０Ω／□のＩＴＯをベタ成膜した。
次に、ＩＴＯ上にポジ型のフォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＨＰＲ２０４）をスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、２５０μｍライン５０μｍギャップのＩＴＯストライプパターンが得られるマスクを蛍光体Ａ、Ｂに位置合わせしてからそのマスクを介して露光し、２．３８％ＴＭＡＨ水溶液にてレジストを現像し、１３０℃にてポストベーク後、臭化水素酸水溶液で露出したＩＴＯをエッチングし、最後にレジストを剥離して、有機ＥＬ素子の透明電極を作製した。
以下、実施例１と同一の条件で有機ＥＬ素子を作製し、有機ＥＬ多色発光装置を作製した（図１３）。
直流８Ｖの電圧を陽極（透明電極）と陰極（電極）に印加すると、電圧を印加した陽極と陰極の交差部分が発光し、蛍光体層のない部分から見える光の発光輝度は、１００ｃｄ／ｍ²、ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）は ｘ＝０．１５、ｙ＝０．１５で青色の発光がでていることを確認した。
一方、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、１２０ｃｄ／ｍ²、 ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．２８、ｙ＝０．６２で黄味がかった緑色（イエロイッシュグリーン）の発光がでていることを確認した。
また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、３０ｃｄ／ｍ²、 ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．６０、ｙ＝０．３１で赤色の発光がでていることを確認した。
この結果、実施例１の各色の発光輝度に比べて８０％程度低くなっており、本発明の構成が発光効率に優れていることが確認できた。
また、二週間、窒素気流下で保存すると、同条件で蛍光体層のない部分から見える光の発光輝度は、 ５ｃｄ／ｍ²まで低下し、劣化に伴う黒点が数多く発生し、明かに問題となり、保存寿命の面からも本発明の構成が発光効率に優れていることが確認できた。
なお、本比較例に用いた５μｍ膜厚のメタクリレート系光硬化型樹脂からなる保護膜の水分含有量は、１．２重量％であり、水蒸気または酸素の保護膜に対するガス透過係数は、それぞれ１０^-13ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ以上であった。
【００８２】
［比較例２］
支持基板として０．１５μｍ膜厚、２０Ω／□のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の透明電極を成膜した１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．０５ｍｍ厚のガラス（ホウケイ酸ガラス）基板を準備した。
次に、ＩＴＯ上にポジ型のフォトレジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製ＨＰＲ２０４）をスピンコートし、８０℃でベークした後、露光機にて、２５０μｍライン５０μｍギャップのＩＴＯストライプパターンが得られるマスクを介して露光し、２．３８重量％ＴＭＡＨ水溶液にてレジストを現像し、１３０℃にてポストベーク後、臭化水素酸水溶液で露出したＩＴＯをエッチングし、最後にレジストを剥離して、有機ＥＬ素子の透明電極を作製したが、支持基板の厚みが薄いので、ＩＴＯパターニングプロセス中の取扱い上の衝撃にて、基板の破損が多発し、製造歩留まりが著しく低かった。
そこで、支持基板として、０．１５μｍ膜厚、２０Ω／□のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の透明電極を成膜した１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．７ｍｍ厚のガラス（ホウケイ酸ガラス）基板を準備した。
次に、先と同じようにＩＴＯのパターニングを行った。
次に、この基板をスクリーン印刷機にセットし、２５０μｍライン６５０μｍギャップのストライプ状のパターンが得られる版を用いて、０．０３ｍｏｌ／ｋｇ（固形分中）の濃度のクマリン６／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を支持基板のＩＴＯと反対側に印刷し、８０℃でベークして、１５μｍ膜厚の蛍光体層Ａのパターンを得た。
次に、版をストライプと垂直方向へ３００μｍずらして、４３重量％（固形分中）のローダミン含有顔料／ポリ塩化ビニル樹脂（平均重量分子量２万）をシクロヘキサノンに溶解したインキ（粘度８０００ｃｐｓ）を蛍光体層Ａに隣接した位置に印刷し、８０℃でベークして、２０μｍ膜厚の蛍光体層Ｂのパターンを得た。
以下、実施例１と同一の方法で有機ＥＬ素子を作製して多色発光装置（図１０）を作製し、直流８Ｖの電圧を陽極（透明電極）と陰極（電極）に印加すると、電圧を印加した陽極と陰極の交差部分が発光し、蛍光体層のない部分から見える光の発光輝度は、１００ｃｄ／ｍ²、 ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）はｘ＝０．１５、ｙ＝０．１５で青色の発光がでていることを確認した。
一方、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、１２０ｃｄ／ｍ²、 ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．２８、ｙ＝０．６２で黄味がかった緑色（イエロイッシュグリーン）の発光がでていることを確認した。
また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、３０ｃｄ／ｍ²、 ＣＩＥ色度座標はｘ＝０．６０、ｙ＝０．３１で赤色の発光がでていることを確認した。
この結果、実施例１の各色の発光輝度に比べて８０％程度低くなっており、本発明の構成が発光効率に優れていることが確認できた。
さらに、二週間、窒素気流下で保存しても輝度および色度座標にほとんど変化がなく、劣化とともに発生する黒点も少なく、均一な発光を維持していたが、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光（単色）の漏れを確認できない範囲の視野角は、ほぼ±１０°であり、通常見る範囲に、発光色が異なって見える部分（角度）があり、実用上問題となり、視認性の面からも本発明の構成が優れていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多色発光装置の一例を模式的に示す概略断面図である。
【図２】本発明の多色発光装置の、蛍光体層を複数用いた実施例を模式的に示す概略断面図である。
【図３】本発明の多色発光装置の、青色カラーフィルタを用いた例を模式的に示す概略断面図である。
【図４】本発明の多色発光装置の、さらに緑色カラーフィルタおよび赤色カラーフィルタを用いた他の例を模式的に示す概略断面図である。
【図５】本発明の多色発光装置の、さらにブラックマトリックスを用いた実施例を模式的に示す概略断面図である。
【図６】本発明の多色発光装置の、空隙の側面を不透明とした他の実施例を模式的に示す概略断面図である。
【図７】本発明の多色発光装置の、透明な接着層を用いた実施例を模式的に示す概略断面図である。
【図８】本発明の多色発光装置の、さらに透明な保護層を用いた例を模式的に示す概略断面図である。
【図９】本発明の多色発光装置の、封止板の間隙に不活性流体を封入した例を模式的に示す概略断面図である。
【図１０】従来の多色発光装置の一例（比較例）を模式的に示す概略断面図である。
【図１１】本発明の多色発光装置の製造方法の実施例を模式的に示す概略断面図である。
【図１２】本発明の多色発光装置の製造方法の、他の実施例を模式的に示す概略断面図である。
【図１３】従来の多色発光装置の一例（比較例）を模式的に示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 有機ＥＬ素子
１ａ 透明電極
１ｂ 有機物層
１ｃ 電極
２ 支持基板
２ａ 空隙
２ｂ 空隙側面
３ 透明な絶縁層
４ 蛍光体層
５ カラーフィルタ
６ ブラックマトリックス
７ 平面化層（保護層）
８ 透明な保護層
９ 封止板
１０ 不活性液体
１１ 透明基板
１２ 接着層（接着剤）
１３ 硬質要素

Claims (5)

1. 支持基板と、この支持基板上に配設した有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子と、この有機ＥＬ素子からの発光を吸収して異なった可視光の蛍光を発光し得るようにこの有機ＥＬ素子の透明電極または電極に対応して前記支持基板に埋設した蛍光体とを備えた多色発光装置において、
   前記支持基板が金属からなるものであり、有機ＥＬ素子の発光部分に対応する部分に支持基板を貫通している空隙を有し、その空隙に蛍光体が埋設されてなり、
   かつ蛍光体を埋設した支持基板と有機ＥＬ素子との間に透明な絶縁層が配設されてなることを特徴とする多色発光装置。
2. 前記支持基板が、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム、タンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなることを特徴とする請求項１記載の多色発光装置。
3. 前記透明な絶縁層が、無機酸化物を含むものであることを特徴とする請求項１又は２記載の多色発光装置。
4. 前記透明な絶縁層が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンからなる群から選ばれる一種以上の無機酸化物を含むものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の多色発光装置。
5. 前記透明な絶縁層が、ガラス板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の多色発光装置。

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